Gatter: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 22. April 2014, 16:06 Uhr

Ein Gatter, nicht zu verwechseln mit Zaun, bildet zusammen mit seinen Unterarten Logisches Gatter, Schaltgatter, Boolesches Gatter und Unlogisches Gatter die einzige Existenzberechtigung für das Fach Elektrotechnik.

Aufbau

Ein Gatter besteht aus einer Kiste voller Kleinteile, die für Strom im Wesentlichen wie eine Ampel funktioniert. Am Anfang befinden sich zwei Eingänge, am Ende ein Ausgang. Diese Gänge dienen als Weg für den Strom, der von einer externen Quelle sinnvoll an- und ausgeschaltet wird (man stelle sich ein Kleinkind vor, das eine Stereoanlage bedient) und so durch das Gatter hindurchkommt - oder eben nicht. Die Gatterausgänge sind dabei mit den inneren Teilen verknüpft und kontrollieren die dortigen Schalter. Mit anderen Worten: Der Kasten macht genau das, was der Ausgang will.

Arten

Logisches Gatter

Dieses Gattertyp wiederum hat mehrere eigene Unterarten, die den Strom auf ihre eigene Weise be- und misshandeln. Die Gatterausgänge mimen dabei in der Regel einen Wachposten der DDR und entscheiden scheinbar völlig willkürlich, wer durch darf und wer nicht. Doch in der Tat gibt es Regelungen, nach denen sich die Ausgänge verhalten - was nicht heißt, dass sie es den Eingängen nicht schwer machen würden.

So funktioniert ein UND-Gatter.

UND-Gatter
Diese Gatter-Rasse ist die sadistischste von allen, da an beiden Eingängen Strom anliegen muss, andernfalls kommt nichts durch. Somit nützt der Eifer eines Eingangs wenig, wenn der Partner nicht mitzieht. Die meisten Ausgänge genießen es, dabei zuzusehen, wie der eine stromführende Eingang verzweifelt seine Ladung immer weiter erhöht, aber einfach nichts durchkommt.
ODER-Gatter
Dieses Gatter stellt den Lobbyisten unter den Gattern da. Es will auf jeden Fall an einem der Eingänge Strom haben, andernfalls gibt es keine Verhandlungsbasis (und damit keinen Strom). Wenn das Gatter von beiden Seiten gefüttert wird, umso besser.

Ein NICHT-Gatter. Klar ersichtlich, oder?

NICHT-Gatter
Diese Konstruktion (von Englischfanatikern auch gerne NOT genannt), bildet eine Art spirituellen Pol in der Welt der Elektronik. Nur, wenn sich der Strom am Eingang so sehr entspannen kann, dass keine Spannung angezeigt wird, darf er durch. Hochspannungen und andere Gewaltakte prallen vom NICHT-Gatter ab wie ein Volksbegehren von Angela Merkel.
NICHT ODER-Gatter
NICHT ODER's (bzw. NOR's) sind vielleicht sogar noch gemeiner als UND-Gatter. Sie verweigern allen Stromleitungen konsequent den Zugang in Richtung Ausgang, egal, ob beide oder nur ein Eingang belegt sind. Sobald der Strom murrend abgezogen ist, macht das Gatter sein Tor auf und gibt den Weg für die Energie frei. Wenn daraufhin die Eingänge schnell wieder Strom kriegen, deaktiviert das NOR-Gatter den Ausgang mit breitem Grinsen wieder und sieht zu, wie der Strom mit voller Wucht gegen die Wand knallt.
XNOR (ausschließendes NICHT-ODER-Gatter)
Hört sich an wie eine Baumwurzel, ist aber ein elektrischer Baustein.
XNOR folgt, ähnlich sein Bruder XOR, dem Prinzip "Keine halben Sachen". Der Strom kann nur passieren, wenn er entweder nicht da ist oder einen Partner mitbringt. XNORs werden daher bei Elektronenpartys am Eingang stationiert, um sicherzugehen, dass nur Ionenpaare eintreten. Alternativ kann man die Schaltung mit einem schönen elektrischen Tee bestechen.

Boolesches Gatter und Schaltgatter

Diese Gatter gleichen einem logischen Gatter auf's Drahthaar genau. Der einzige Unterschied ist der Name; und der einzige Grund, wieso nicht alle unter einem Begriff zusammengefasst werden, ist die hohe Durchfallquote im Fach Elektrotechnik, die auf keinen Fall abnehmen darf, nur weil die Studenten nicht mehr verwirrt werden sollen.

Unlogisches Gatter

Unter diese fallen alle nicht offiziell anerkannten Systeme. Sei es, weil sie ein Eigenleben führen oder weil ihr Name zu lang für das Fachzeitschriftenradio ist. Ein Auszug (teilweise mit englischen Namen):

Ein kaputtes Gatter im Einsatz.

Kaputtes Gatter
Solche Schaltungen haben entweder ein paar tausend Volt zuviel abbekommen, wurden vom Ebay-Verkäufer absichtlich fallengelassen oder sehen aus sonst einem Grund ziemlich hinüber aus - die Ausgänge haben jedenfalls absolut keinen Plan mehr, wie sie sich wann verhalten sollen. In der Praxis jedenfalls passieren die lustigsten Ergebnisse, wenn man ein kaputtes Gatter in eine Schaltung einbaut.
Eine Funktionsungleichung lässt sich nur dann aufstellen, wenn der Effekt nicht zufällig auftritt. Falls das kaputte Gatter während eines solchen Tests zerstört wird, kann man eine Leere Menge-Funktion aufstellen - bleibt natürlich die Frage, welchen Sinn eine Funktion dann noch hat. Allerdings haben sowieso die wenigsten Funktionen einen Sinn.
Darstellung: Entweder ein Halbkreis mit Wellenlinie oder ein durchgeblitztes Ypsilon als Ausgang.

NEVER-Gatter (manchmal auch "Verpiss dich!-Gatter)
Man weiß zwar nicht, wie es funktioniert, aber dieses Gatter gibt auf jeden Fall 0 und damit keinen Strom aus - völlig egal, wie die Eingänge belegt sind, wieviele Eingänge es gibt und wie lange der Physiker dem Gatter gut zuzureden versucht.
Darstellung: Halbkreis mit einem gestreckten Mittelfinger.

BECAUSE-Gatter
Dieser Baustein, der an nur einen Eingang gekoppelt werden kann, gibt exakt den Wert am Ende aus, den der Eingang annimmt, egal, welchen. Genaugenommen ist das Gatter also völlig sinnlos, wird aber trotzdem gern benutzt, wenn einem die Widerstände ausgehen und kein anderer Ersatz zur Hand ist.
Darstellung: Halbkreis mit Ausrufezeichen, manchmal auch einfach eine Linie mit Kringel.

Momentaufnahme eines Spezial-RANDOM-Gatters. Verwirrend?

RANDOM-Gatter
Dieses Ersatzteil bildet die Würze im Leben von Elektrotechnikern, da es völlig zufällige Werte am Ende ausgibt. Die Ausgänge würfeln hierbei schlicht und handeln dementsprechend. Zwei 1er-Eingänge können somit Strom, keinen Strom, halben Strom oder einen Kurzschluss erzeugen. Manchmal kommt der Strom auch einfach am anderen Eingang wieder raus.
Es gibt sogar Spezial-RANDOM-Gatter, die mit winzigen atomgetriebenen Siliziumgeneratoren ausgetattet sind und bei jedem Stromfluss eine zufällige Ausgangskonfiguration erzeugen. Soll heißen: Das Teil verlegt neue Drähte, wann und wohin es will.
Leider bedeutet dies, dass auch irgendwann ein Draht zum Selbstzerstörungsknopf des Systems gelegt wird. (Denn wie man aus Science-Fiction weiß, haben alle elektrischen Teile einen Selbstzerstörungsknopf. Vom Zählerbaustein bis hin zum Todesstern.)
Darstellung: Halbkreis mit Fragezeichen.

Gatterkriege

Es gibt unter den Schaltbausteinen sehr oft gewaltsame Auseinandersetzungen, wer der beste und zuverlässigste Schaltbaustein sei. Das manifestiert sich nach außen oft mit explodierenden Kondensatoren oder schmelzenden Gattern (siehe "kaputtes Gatter". Logisch, dass hierbei meist die NICHT-Schaltung gewinnt, da sie alle Angriffe absorbieren kann. ODER verliert solche Schlachten immer - es sei denn, sie installiert Kurzschlussschaltungen in sich selbst.

Trivia

• Windows XP benötigt zum Laufen zwingend mehrere kaputte Gatter im Rechner.

Siehe auch

• Elektrodynamik
• Physik